第2章交換單元與交換網絡

交換的基本功能是在任意入線和出線之間建立連接。

完成這一基本功能的部件就是交換網絡。

交換網絡是由基本的交換單元組成。12.1語音信號數字化（背景知識）2.2具體交換單元介紹（T、S）2.3交換網絡（TST）2.4交換網絡（BANYAN網絡）2.5舉例22.1語音信號數字化（背景知識）

交換網絡中的信號形式是數字的、時分復用信號。電路交換采用

同步時分復用信號分組交換和ATM交換采用

統計時分復用信號什么是同步時分復用信號和統計時分復用信號？3

為了提高信道的利用率，通常采用多路復用技術，使多路信息在一個信道或一條傳輸線路上傳輸。

1、信道共享與多路復用技術多路復用技術頻分復用時分復用碼分復用空分復用4

TS1TSn-1ＢＸＸＢＢTSn-1TS1TS0時間125us125usＡＡＡTS02、同步時分復用（TDM）每個用戶的采樣周期都是125us，都能在接收端正確還原

一個幀的若干時隙，按順序編號，標號相同的成為一個子信道，傳遞同一路話路信息，速率恒定。（話路和時隙是“對號入座”的）同步時分復用技術，也成為“位置化信道”

5aabcdbcabbccad用戶ABCDtttt①②③④#1#2#3#4四個時分復用幀時分復用t6

3、統計時分復用(STDM)

統計時分復用，又稱“異步時分復用”。把公共信道的時隙實行“按需分配”，即只對那些需要傳送信息或正在工作的終端才分配給時隙。74、話音信號的同步時分復用——PCM30/32幀結構

語音信號經過抽樣、量化、編碼。(PCM編碼）采樣周期為125us。

將125us分成32個時隙進行時分復用就形成了PCM30/32幀結構(歐洲體制)。

125us分成24個時隙就形成了24時隙的幀結構(北美與日本體制）。我們國家采用歐洲體制。8PCM30/32幀結構的特點:一幀周期為125us，分成32個時隙TS0～

TS31。每個時隙傳輸8位二進制碼。32個時隙中，TS0為幀同步時隙，TS16為標志信號時隙，其余時隙傳送30路的話音信號。每個話路的傳輸碼率：8000HZ×8bit=64kbit/s

復用后線路基群的傳輸碼率:

32×64Kbit/s=2048kbit/s=2Mb/s16幀為一復幀，復幀周期為2ms95、同步時分信號的交換1）同一PCM母線，不同時隙的信碼交換2）不同PCM母線，相同時隙間的信碼交換3）不同PCM母線，不同時隙間的信碼交換BTS3BTS3CTS20CTS10ATS5ATS25數字交換網絡PCMi1PCMi2PCMi3PCMi4PCMo1PCMo2PCMo3PCMo4102.2具體交換單元介紹一、空間交換單元（空間接線器或S接線器）

功能

S接線器完成不同復用總線(PCM線)間同一TS之間的交換;11組成：電子交叉矩陣控制存儲器（CM）工作方式：1）輸入控制：控制存儲器對交叉矩陣的入線進行控制（控制線與輸入HW平行）2）輸出控制：控制存儲器對交叉矩陣的出線進行控制（控制線與輸出HW平行）組成：電子交叉矩陣控制存儲器（CM）組成：電子交叉矩陣控制存儲器（CM）12TS220431CMC0CMC1CMCnHW0HW1HWnHW0HW1HWnTS4TS4TS22………………1n…22S接線器的結構輸入控制方式！單元地址為時隙號，內容為HW號（輸出）TS4HW0HWnTS22HWnHW113TS4TS22TS4TS220431CMC0CMC1CMCnHW0HW1HWnHW0HW1HWn………………n0…22輸出控制方式！單元地址為時隙號，內容為HW號（輸入）TS4HW0HWnTS22HWnHW114注意：S型接線器的入線數與出線數可以不等控制存儲器的內容只在通路建立或拆除時才寫入或清除。15組成：

話音存儲器（SpeechMemory）控制存儲器（ControlMemory）二、時間交換單元（時間接線器或T接線器）功能：完成同一復用總線(PCM線)上不同時隙間的交換。工作方式1）輸出控制：順序寫入，控制讀出2）輸入控制：控制寫入，順序讀出16RWTS0TS31TS0TS31031310SMCMWCPU控制RT接線器組成結構圖地址計數器時鐘地址計數器17SM： 1）暫存時隙的數字語音信息；2）每個TS占用SM的一個單元； 3）SM容量對一條PCM而言,容量=32×8bit。CM：1）提供時間信息:即在哪一時隙對SM進行讀或寫(由CM的地址單元號提供)；2）提供地址信息:即在某個時隙對SM的哪一個地址進行讀或寫(由CM內容提供)；

18AAARW310SMCMWCPU控制RT接線器--輸出控制地址計數器時鐘地址計數器TS6TS176TS6TS1731017617313029········21TS0CM的地址與輸出TS對應66！313029········21TS019AAA！RW310SMCMWCPU控制RT接線器--輸入控制地址計數器地址計數器TS6TS1717TS6TM的地址與輸入TS對應202.3交換網絡（TST）數據交換網絡結構有：1）單T2）T－S，S－T3）T－S－T，S－T－S4）T－S－S－T5）T－S－S－S－T,S－S－T－S－S6）T－T－T……本章重點講解TST21T—S—T交換網的組成1210...10交叉矩陣1210...TTS如T=512TS，TST網絡可實現5120時隙之間的交換。22

中間時隙的確定：反相法1）選定一個方向的時隙為X，2）則另一個方向中間時隙為（x+n/2）modN。N:為復用線的時隙數T-S-T初級T接線器次級T接線器23例.TST網絡。T接線器容量為３２，初級Ｔ，Ｓ和次級Ｔ分別采用輸出控制﹑輸入控制和輸入控制方式（內部時隙采用反向法確定）．設Ａ用戶呼叫Ｂ用戶，A用戶占用HW0和TS2，Ｂ用戶占用HW2和TS31,交換網絡內部時隙ITS=7（AB）。24BB2TS23BB31TS2AA31ATS7BACMC0CMC1CMC2HW0HW1HW2輸入控制！723ACMASMATS31B72TS731232HW0HW1HW2TS2CMBSMBTS31A233172輸入控制輸出控制TS23HW0TS2

HW2TS31TS31?TS2ITS＝7TS2TS7TS3127+32/2=2302325BB23TS23BB23TS2AA7ATS7BACMC0CMC1CMC2HW0HW1HW2輸入控制！723ACMASMATS31B27TS723317HW0HW1HW2TS2CMBSMBTS31A273123輸出控制輸入控制TS23HW0TS2

HW2TS31TS31?TS2ITS＝7TS2TS7TS31223026BANYAN網絡是一種空分交換網絡，由若干個2*2交換單元組成的多級交換網絡。多用于ATM和光交換系統。2.4 BANYAN網絡27結構012345678x8的3級banyan網絡01234567從banyan的任一輸入端口引出的一組通路形成了2分支樹，級數越多，分支越多，級數k=㏒2N，N=總入線數/出線數，即2k=N。每級有N/2個交換單元。單通路特性：

banyan的任一入端到任一出端之間，具有1條且僅有一條通路。Banyan網絡的基本特性自選路由特性：自選路由，即是給定出線地址，不用外加控制命令，就可選到出線。可以使用對應于出端號的二進制碼的選路標簽來自動選路。01234567012(010)3(011)4(100)5(101)678x8的3級banyan網絡10110(011)(010)(100)(101)Banyan網絡的自選路由特性輸出沖突內部爭用，會引起內部阻塞內部阻塞性質

Banyan網絡不僅有內部阻塞，而且這種內部阻塞隨著陣列級數的增加而增加。因此，Banyan網絡不可能做得很大。BANYAN網絡交換工作原理

1.TST網絡，T接線器容量為３２，初級Ｔ，Ｓ和次級Ｔ分別采用輸出控制﹑輸入控制和輸入控制方式．設Ａ用戶呼叫Ｂ用戶，A用戶占用HW0和TS8，Ｂ用戶占用HW2和TS27,交換網絡內部時隙ITS=9，反相內部時隙采用反相法確定．填寫括號中的內容2.5 舉例35(5)(7)(2)(3)BBBTS8AACMC0CMC2HW0HW2CMASMABHW0HW2TS8CMBSMBTS27A(1)

(8)(9)(10)(11)(13)(12)(4)(6)(15)A(16)(14)TS27輸出控制輸入控制362.設S接線器有8條輸入、8條輸出復用線，在輸出控制方式下工作，輸入、輸出復用線的復用度為512，如果要將S接線器的